CC BY
32
УДК 632.937
Энтомофаги в Заполярье тоже эффективны
Н.С. РАК,
старший научный сотрудник Полярно-альпийского ботанического сада Е.Г. КОЗЛОВА,
старший научный сотрудник ВИЗР
Л.П.КРАСАВИНА,
ведущий научный сотрудник
До недавнего времени Полярно-альпийский ботанический сад (ПАБСИ), основанный в 1931 г, был единственным в полярных широтах нашей страны и мира. Сейчас появились два небольших ботанических сада в Норвегии (70° с.ш.), но климат там намного мягче из-за близости Гольфстрима.
Специфические условия Заполярья не позволили быстро создать здесь систему биологической защиты оранжерейных растений. Поиск биологических агентов, их интродукция и акклиматизация были начаты в 1970 г., и сейчас уже можно подвести некоторые итоги.
Показателями пригодности энто-мофага для использования в конкретной программе, по мнению С.С. Ижевского (1990), являются: степень экологической пластичности, пищевая специализация, репродуктивный потенциал, возможность поиска и расселения, способность избегать конкуренции и других негативных воздействий со стороны аборигенных энтомофагов.
Конечной целью интродукции энто-мофага является акклиматизация, которая представляет собой процесс приспособления вида к новым условиям жизни за пределами обычного ареала. Первоначально создаваемая популяция энтомофага должна быть максимально защищена от неблагоприятных факторов среды.
К неблагоприятным метеорологическим факторам, оказывающим наибольшее влияние на растения в ПАБСИ, следует отнести высокую вероятность и интенсивность заморозков в неотапливаемый период; силь-
ные ветры; колебания сумм осадков от 15-20 до 150-200 % от нормы; длительные засушливые периоды в вегетационный сезон (до 15-20 суток в месяц); недостаточную теплообеспечен-ность вегетационного периода (сумма положительных температур выше 5 °С не более 1400°) и короткую его продолжительность; низкий уровень суммарной солнечной радиации (от 55 до 75 ккал/см2 в год) и неравномерное ее распределение в течение сезона; специфический суточный световой режим во время вегетации.
Такие климатические условия даже в защищенном грунте не могут не сказываться на растениях и насекомых, которые на них обитают. В процессе акклиматизации у энтомофагов, завезенных из средней полосы и южных регионов, многие важные показатели (температурный оптимум и скорость развития, порог фотопериодической реакции (ФПР), коэффициент размножения) могли измениться, поэтому колонизация энтомофагов сопровождалась изучением основных биологических показателей интродуци-рованных популяций энтомофагов.
Список энтомофагов был составлен на основании выявленного в ПАБСИ видового состава вредителей (Вершинина, 1975). В основном это были виды, которые широко использовались в биологической защите в Центральном и Северо-Западном регионах (фитосейулюс, галлица афидимиза, наездники из рода АрЫ^иэ и др.). По адаптационным возможностям они могут существовать в местах выпуска в течение ряда лет при среднегодовых климатических показателях, однако при экстремальных условиях либо полностью погибают, либо их численность значительно снижается (Франц, Криг, 1984). Опыт 20 лет акклиматизации полностью подтвердил этот прогноз (Вершинина, Рак, 1992). Интро-дуцированные популяции таких видов, как фитосейулюс, златоглазка, цикло-неда, неоднократно погибали в ходе
колонизации. Приходилось завозить материал повторно.
Возникали сложности и в ходе разведения завезенных насекомых и клещей. Условия в помещениях, где осуществляли разведение завезенных маточных культур, были нередко далеки от оптимальных. Существенной проблемой было также преодоление сезонности и неравномерности в наработке биоматериала.
При постоянном разведении энтомофагов в лабораторных условиях происходит их адаптация к этим условиям, то есть неконтролируемый человеком (непреднамеренный) отбор. Мы рассматривали лабораторные популяции завезенных энтомо-фагов, которые сформировались в ходе многолетнего разведения в ПАБСИ, как перспективный исходный материал для селекционных работ, направленных на повышение эффективности энтомофагов, в том числе и в условиях Заполярья.
Первым интродуцированным в Заполярье агентом в начале 70-х годов был хищный фитосейулюс РИ. регэ1-тНИв (Вершинина, 1974). Были отработаны методики лабораторного разведения клеща в климатических условиях Заполярья, проведены первые успешные опыты по его сезонной колонизации в теплицах (Вершинина, 1980), доказана принципиальная возможность использования фитосейу-люса в защищенном грунте на Кольском полуострове.
При пониженной температуре биологические показатели фитосейулю-са из ПАБСИ и петербургской популяции существенно различались. У петербургской популяции при температуре 11 °С продолжительность жизни клещей в среднем на 3 дня меньше, а откладывание яиц прекращается, в то время как самка клеща мурманской популяции откладывает в среднем 12,3 яиц. Большая продолжительность жизни и способность размножаться при пониженных температурах делает мурманскую популяцию более привлекательной для использования в защищенном грунте для борьбы с паутинным клещом.
Было изучено влияние температуры и на эффективность фитосейулю-са при его локальных разовых выпус-
19
4 Защита и карантин растений № 12
Продолжительность преимагинального развития галлицы афидимизы из разных лабораторных популяций
Популяция Длительность развития (сутки) при среднесуточной температуре
25 °С 20 °С 17 °С 7,7 °С
Петербургская 15,01±0,61 20,4±0,43 26,0±0,21 -
Мурманская 14,0±0,57 19,0±0,48 24,0±0,15 25,3±0,35
ках в очаги вредителя. Хищник сохранял активность и снижал численность паутинного клеща даже при средней температуре 8-10 °С, характерной для осенне-зимнего периода, что свидетельствовало о его успешной акклиматизации.
Для борьбы с тлями были завезены златоглазка красивая Chrysopa formosa Branen, кокцинеллида Cycloneda limbifer Caseg, наездник Aphidius matricariae Hal. и хищная гал-лица Aphidoletes aphidimyza Rond.
Трехлетние исследования по интродукции златоглазки в Заполярье показали нецелесообразность продолжения работ, что касается цикло-неды, то при оптимальных условиях (температура 25-27 °С) в солнечные летние дни цикл развития этого хищника и его эффективность соответствовали наблюдаемым в регионах средней полосы (Петрова, 1981, 1983; Шмецер, 1987). При температуре ниже 20 °С развитие всех стадий насекомого растягивалось в 1,5-2 раза, что приводило к росту численности вредителя, который начинал бесконтрольно размножаться, поэтому дальнейшее применение циклоне-ды в условиях Заполярья тоже было признано нецелесообразным.
Акклиматизация наездника A. matri-cariae в течение первых 5 лет была успешной. Серьезным недостатком этого энтомофага был ограниченный выбор жертв. Он поражал только один вид тли (оранжерейную), тогда как в теплицах ПАБСИ вред наносили и другие виды тлей.
Из 4 апробированных в условиях Заполярья афидофагов эффективным в подавлении численности тлей оказалась только галлица афидимиза.
Нами изучена скорость развития галлицы петербургской и мурманской популяций. Последняя формировалась из петербургской, московской, кишиневской и воронежской лабораторных популяций.
В лабораторных условиях мурманская популяция обладала не только более коротким сроком развития, но и способностью развиваться при пониженных температурах - 7,7 °С (см. таблицу).
Мурманская популяция отличалась более ранним и дружным вылетом имаго из коконов. На 20-е сутки развития из куколок выходило 44 % имаго, тогда как в петербургской популяции - менее 20 %, а пик приходился на 21-й день.
Оценку репродуктивного потенциала имаго проводили в опытной теплице, где температурный режим был нестабильным (среднесуточная температура 7,7 °С). Самки из петербургской популяции при этом не откладывали яиц, а у мурманской средняя плодовитость одной самки составила 58,4 яиц, тогда как при оптимальных условиях (20 °С) самки мурманской популяции достоверно менее плодовиты, чем петербургской.
Не исключено, что у северной лабораторной популяции галлицы вследствие длительного разведения в условиях Заполярья изменился не только нижний температурный порог развития, но и температурный оптимум для имаго.
Оценивали влияние короткого фотопериода на индукцию диапаузы разныхлабораторных популяций галлицы. В контрастных фотопериодических режимах выживаемость пре-имагинальных стадий одинаково высокая в обеих популяциях галлицы и составляет от 62 до 96 % в разных вариантах опыта. 12-часовой фотопериод индуцирует диапаузу у насекомых из петербургской популяции, у мурманской порог ФПР находится ниже 12 часов, так как при этой длине дня развитие продолжалось без диапаузы.
Все эти особенности галлицы мурманской популяции позволяют ей выживать и сохранять высокую эффек-
тивность в качестве афидофага при колонизации в условиях закрытого грунта Заполярья.
В 1992 г. в ПАБСИ было начато разведение хищного клеща амблисейу-са и мучного клеща с целью использования в борьбе с табачным трип-сом. Амблисейус, как и фитосейулюс, предварительно прошел акклиматизацию в Северо-Западном регионе.
Изучена продолжительность его развития на стадиях яйца, личинки и нимфы, а также плодовитость и прожорливость самок. В оптимальных условиях (25-27 °С, влажность воздуха 70-80 %) срок развития амблисейу-са от яйца до половозрелой особи составляет в среднем 6,55 дней, что соответствует литературным данным (Бегляров, Сучалкин, 1985). При снижении среднесуточной температуры до 14-16 °С развитие клеща растягивается до 28,5 дней.
Снижение температуры оказывает сильное негативное влияние на плодовитость амблисейуса. При 14-15 °С самки не откладывают яиц. В диапазоне 17-28 °С плодовитость стабильно возрастает вместе с температурой, и при оптимальном уровне (более 25 °С) самка в сутки откладывает около 4 яиц.
Снижение температуры до 14-16 °С не останавливает развитие личинок и нимф, но лимитирует размножение клеща (самки перестают откладывать яйца). Прожорливость самок (8-10 личинок трипса в сутки) почти не меняется при температуре 21-28 °С, но при снижении температуры до 1519 °С резко сокращается до 1-4 личинок. Важно, что при 15 °С самки амблисейуса продолжают питаться. Снижение температуры нежелательно, но не приводит к полной гибели клеща. Этот вывод имеет решающее значение, так как полностью исключить перепады температур, особенно в осенне-зимний период, не представляется возможным.
А. таскеп21е1 продемонстрировал высокую пластичность, способность переживать неблагоприятные температурные условия и при этом продолжать развитие, что является серьезной предпосылкой для его успешного применения в оранжереях и теплицах Кольского полуострова.
